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一种碳化硅微粉改性剂的制备方法

  • 专利名称
    一种碳化硅微粉改性剂的制备方法
  • 发明者
    杨天宇
  • 公开日
    2011年1月19日
  • 申请日期
    2010年9月17日
  • 优先权日
    2010年9月17日
  • 申请人
    青州宇信陶瓷材料有限公司
  • 文档编号
    C04B35/626GK101948317SQ20101028440
  • 关键字
  • 权利要求
    一种碳化硅微粉改性剂的制备方法,其特征在于包括以下步骤(1)在熔融的苯酚中加入碱溶液,在温度为50~70℃,PH值8~8.5时,加入甲醛溶液,所述甲醛和苯酚按摩尔比为1∶1~4加料,保温回流反应4~6小时;(2)将步骤(1)所得反应产物减压脱水,在脱水物料涂 4杯粘度为20秒/20℃时,降温至35℃以下,得到碳化硅微粉改性剂溶液2.如权利要求1所述的碳化硅微粉改性剂的制备方法,其特征在于步骤(1)中,所述 碱溶液为氢氧化钠溶液,所述加入的氢氧化钠溶液中的氢氧化钠为苯酚的1 4wt% ;所述 甲醛溶液加入到苯酚中的加入方式为滴加3.如权利要求1所述的碳化硅微粉改性剂的制备方法,其特征在于步骤(2)中,所述 减压脱水的温度为48 53°C,真空度彡-0. 089MPa4.如权利要求1或2或3所述的碳化硅微粉改性剂的制备方法,其特征在于所述碳 化硅微粉改性剂溶液中改性剂含量为60 72wt%5.如权利要求1所述的碳化硅微粉改性剂的制备方法,其特征在于所述改性剂对碳 化硅微粉的改性包括以下步骤(1)将碳化硅微粉加水配制成40 50wt%的料浆,调节PH值为8 9;(2)按折合成干基的改性剂碳化硅微粉=1 10 300的重量比,将所述改性剂溶 液加入到步骤(1)所得的料浆中,搅拌10 200分钟;(3)将步骤(2)所得混合料浆喷雾造粒,得到改性碳化硅微粉6.如权利要求5所述的碳化硅微粉改性剂的制备方法,其特征在于步骤⑴中,调节 PH值时使用碱液调节,所述碱液为氢氧化钠溶液
  • 技术领域
    本发明涉及碳化硅微粉技术领域,尤其涉及一种碳化硅微粉改性剂的制备方法及 利用其对碳化硅微粉的改性方法
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  • 权力要求
  • 说明书
  • 法律状态
专利名称:一种碳化硅微粉改性剂的制备方法当今世界上,作为精细陶瓷材料之一的碳化硅,因为其优异的耐高温、耐磨损、耐 化学腐蚀、热稳定和高硬度的物理化学性能,其用途、市场容量及发展潜力越来越明显地表 现出来,在功能陶瓷、高级耐火材料、磨料及冶金原料领域得到广泛应用,在电子、电气、航 空航天等高新技术行业也倍受青睐。而碳化硅微粉在粉碎过程中,由于吸收了大量的机械 能和热能,使微粉表面具有相当高的表面能,并且由于碳化硅表面有一层二氧化硅保护膜, 使其表面显示一定的电负性,因此极易产生团聚现象,影响了微粉的流动性和分散性。而且 微粉粒径越小,所具有的表面能越高,越容易产生团聚现象。因此要真正地实现碳化硅材料 的致密性烧结,满足精细陶瓷材料的加工要求,就必须对碳化硅微粉进行表面改性,经过表 面改性处理的碳化硅微粉,其分散性会大大提高,同时还会提高其活性和使用性能。国内外 对碳化硅微粉的改性研究十分活跃,像有机硅偶联剂处理改性,聚甲基丙烯酸甲酯改性、氢 氧化铝包覆改性、聚乙二醇改性、纳米铜包覆改性、酒石酸化学包覆改性、化学镀改性以及 涂敷氧化层改性,但这些改性方法基本上没有实现工业化,并且改性剂在烧结体中存在残 留问题。为此,寻找一种易于实现工业化,对烧结过程无害、并且有助于烧结进行的改性方 法,已成为摆在广大科技工作者面前的任务。
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的不足,提供一种方法简单、易 于实现工业化、烧结无残留且可作为烧结助剂的碳化硅微粉改性剂的制备方法。为解决上述技术问题,本发明的技术方案是一种碳化硅微粉改性剂的制备方法,包括以下步骤(1)在熔融的苯酚中加入碱溶液,在温度为50 70°C,PH值8 8. 5时,加入甲 醛溶液,所述甲醛和苯酚按摩尔比为1 1 4加料,保温回流反应4 6小时。(2)将步骤(1)所得反应产物减压脱水,在脱水物料涂_4杯粘度为20秒/20°C对, 降温至35°C以下,得到碳化硅微粉改性剂溶液。其中,所述碱溶液为氢氧化钠溶液,所述加入的氢氧化钠溶液中的氢氧化钠为苯 酚的1 4wt% ;优选的,所述甲醛溶液加入到苯酚中的加入方式为滴加。步骤(2)中,所述减压脱水的温度为48 53°C,真空度彡-0. 089MPa。所述碳化硅微粉改性剂溶液中改性剂含量为60 72wt%。所述改性剂对碳化硅微粉的改性,包括以下步骤(1)将碳化硅微粉加水配制成40 50wt%的料浆,调节PH值为8 9。(2)按折合成干基的改性剂碳化硅微粉=1 10 300的重量比,将所述改性剂溶液加入到步骤(1)所得的料浆中,搅拌10 200分钟。(3)将步骤(2)所得混合料浆喷雾造粒,得到改性碳化硅微粉。其中,步骤(1)中,调节PH值时使用碱液调节,所述碱液为氢氧化钠溶液;配制碳 化硅料浆时,优选使用去离子水配制。由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是本发明中改性剂的制备工艺简单,容易控制,易于实现工业化生产,碳化硅微粉经 改性剂改性后,粉体的流动性能和分散性能大大提高,加工时料浆粘度低、浓度大易于成 型,并且在烧结过程中,不仅改性剂没有烧结残留,而且分解形成碳源,可进一步作为烧结 助剂,有助于烧结的进行。本发明的改性碳化硅微粉与未改性的碳化硅微粉,分别配制成50wt%的料浆并调 节PH值为8时,质量对比如下本发明公开了一种碳化硅微粉改性剂的制备方法,包括以下步骤(1)在熔融的苯酚中加入碱溶液,在温度为50~70℃,pH值8~8.5时,加入甲醛溶液,所述甲醛和苯酚按摩尔比为1∶1~4加料,保温回流反应4~6小时,将反应产物减压脱水,在脱水物料涂-4杯粘度为20秒/20℃时,降温至35℃以下,得到碳化硅微粉改性剂溶液。(2)将碳化硅微粉加水配制成40~50wt%的料浆,调节pH值为8~9;按折合成干基的改性剂∶碳化硅微粉=1∶10~300的重量比,将所述改性剂溶液加入碳化硅料浆中,搅拌10~200分钟,将混合料浆喷雾造粒,得到改性碳化硅微粉。

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